Комбинированная гелиоветровая установка э.з.керимова

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Комбинированная гелиоветровая установка по авт. св. № 1044903, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД преобразования, она снабжена расположенным в верхней секции бака-аккумулятора нагревателем, электрически соед;иненньш с ветроагрегатом через дополнительно установленные магнитный пускатель с нормально замкнутыми контактами и тепловое реле. ш (Л оо со 4 О) Йуг. /

СОЮЗ СОВКТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4Ш F 24 1 2 42; F 03 D 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Jf nompedunrenro

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (61) 1044903 (21) 3636135/24-06 (22) 19.08.83 (46) 07.0!.85. Бюл. № 1 (72) С. Сейиткурбанов и Э. 3. Керимов (71) Научно-производственное объединение

«Солнце» АН ТССР (53) 662.997 (088.8) (56) I. Авторское свидетельство СССР

¹ 1044903, кл. F 24 J 3/02, 1982.

„SU„, 1133460 А (54) КОМБИНИРОВАННАЯ ГЕЛИОВЕТРОВАЯ УСТАНОВКА Э. 3. КЕРИМОВА. (57) Комбинированная гелиоветровая установка по авт. св. № 1044903, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД преобразования, она снабжена расположенным в верхней секции бака-аккумулятора нагревателем, электрически соединенным с ветроагрегатом через дополнительно установленные магнитный пускатель с нормально замкнутыми контактами и тепловое реле.

1133460

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к комбинированным гелиоветровым установкам.

По основному авт. св. Ко 1044903 известна комбинированная гелиоветровая установка, содержащая солнечный коллектор, связанный с ветроагрегатом тепловой насос и секционный бак-аккумулятор, верхние секции которого входными патрубками сообщены с выходами коллектора и охладителя теплового насоса, а нижняя— с входами коллектора и циркуляционного насоса, сообщенного на выходе с охладителем теплового насоса, бак-аккумулятор выполнен по меньшей мере трехсекционным, п ричем входной патрубок его средней секции сообщен с входом циркуляционного насоса перемычкой с двумя установленными на ней трехходовыми клапанами. Кроме того, нагреватель теплового насоса выполнен в виде последовательно соединенных испарителя и дополнительного теплообменника, вход которого сообщен с выходным патрубком нижней секции бака-аккумулятора, а выход — с входом солнечного коллектора через дополнительно установленный обратный клапан (1).

В этой установке достигается максималь. ный КПД преобразования солнечной и ветровой энергии в тепловую при номинальных значениях солнечной радиации и скорости ветра.

Увеличение солнечной радиации сверх номинального значения сопровождается отключением электродвигателя компрессора теплового насоса от ветроагрегата, поскольку температурный потенциал рабочего тела теплового насоса в процессе конденсации и, соответственно, охладителя оказывается ниже температурного потенциала среды верхней секции бака-аккумулятора, гидравлически связанной с коллектором. Регулятор давления теплового насоса разрывает электрическую цепь, связывающую электродвигатель компрессора с ветроагрегатом. Электроэнергия ветроагрегата не используется.

Целью изобретения является повышение

КПД преобразования солнечной и ветровой энергии в тепловую.

Поставленная цель достигается тем, что комбинированная гелиоветровая установка снабжена расположенным в верхней секции бака-аккумулятора нагревателем, электрически соединенным с ветроагрегатом через дополнительно установленные магнитный пускатель, с нормально замкнутыми контактами и тепловое реле.

На фиг. 1 показана конструктивная схема комбинированной гелиоветровой установки; на фиг. 2 — электрическая схема включения теплового насоса и нагревателя установки.

Комбинированная гелиоветровая установка содержит солнечный коллектор 1, связанный с ветроагрегатом 2 тепловой насос 3 и секционный бак-аккумулятор 4 тепла, верхние секции 5 и 6 которого входными патрубками 7 и 8 сообщены с выходами 9 и 10 коллектора 1 и охладителя 11 теплового насоса 3 соответственно, а нижняя секция 12 — с входами 13 и 14 соответственно коллектора 1 и циркуляционного насоса 15, сообщенного на выходе 16 с охладителем 11. Бак-аккумулятор 4 выполнен по меньшей мере трехсекционным, причем входной патрубок 17 его средней секции 6 сообщен с входом 14

1 циркуляционного насоса 15 перемычкой 18 с двумя установленными на ней трехходовыми клапанами 19 и 20.

Установка снабжена расположенным в верхней секции 5 бака-аккумулятора 4 нагревателем 21, электрически соединен о ным с ветроагрегатом 2 через дополнительно установленные магнитный пускатель 22 с нормально замкнутыми контактами 23 и тепловое реле 24.

Нагреватель теплового насоса 3 выпол 5 нен в виде последовательно соединенных испарителя 25 и дополнительного теплообменника 26, вход 27 которого сообщен с выходным патрубком 28 нижней секции 12 бака-аккумулятора 4, а выход 29— с входом 13 солнечного коллектора 1

ЗО через дополнительно установленный обратный клапан 30. Тепловой насос 3 имеет компрессор 31 и дроссельный клапан 32.

Электрическая схема включения теплового насоса 3 и нагревателя 21 содержит также рубильник 33, предохранители

34, нормально открытые контакты 35 основного магнитного пускателя 36, тепловое реле 37 с электродвигателем 38, регулятор 39 давления, переключатель 40

40 и контакты 41 теплового реле 37. Выходной патрубок 28 снабжен трехходовым клапаном 42.

Комбинированная гелиоветровая установка работает следующим образом.

В номинальном режиме температура в испарителе 25 стабильна.

Теплоноситель, например вода, нагретая. под действием солнечной радиации в солнечном коллекторе 1, за счет термосифонной циркуляции поступает через выход 9 и пагрубки 7 в бак-аккумулятор 4, а параллельно солнечному коллектору 1 работает тепловой насос 3 с компрессором 31, привод которого осуществляется от ветроагрегата 2. В испарителе 25 испаряется рабочее тело. Его пары поступают из испарителя 25 в компрессор 31, где в результате сжатия повышаются их давление и температура. Горячие пары

11334бО (Риг. 2

Составитель П. Шендерович

Редактор И. Николайчук Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 9580/33 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений í QTKphlTHH! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 из компрессора 31 поступают на конденсацию в охладитель 11, . через который посредство м циркул яцион ного насоса 15 теплоноситель подается из нижней секции 12 бака-аккумулятора 4 через трехходовые клапаны 20 и 19, в среднюю секцию б и верхнюю секцию 5 бака-аккумулятора 4, минуя клапан 19. При этом трехходовый клапан 20 настраивается так, что при определенной температуре он пропускает теплоноситель из нижней секции 12 бакааккумулятора .4, а перемычка 18 перекрыта. Сконденсированное рабочее тело из охладителя 11, пройдя дроссельный клапан 32, вновь поступает в испаритель 25.

Далее цикл работы теплового насоса 3 повторяется. Нагретый теплоноситель из верхней секции 5 бака-аккумулятора 4 поступает к потребителю, а недостающий объем компенсируется холодной водой из водопровода (не показан ), поступ ающей в солнечный коллектор 1.

При нарушении номинального режима по уровню солнечной радиации и/или скорости ветра трехходовые клапаны 19 и 20 перекрывают трубопроводы и циркуляционный насос 15 подает теплоноситель из средней секции б через патрубок 17, перемычку 18, циркуляционный насос 15 и охладитель 11 теплового насоса 3 в верхнюю секцию 5 бака-аккумулятора 4 через патрубок 8. При этом трехходовой клапан 42 открывает трубопровод, и теплоноситель, прежде чем поступить в солнечный коллектор 1, через вход 27 поступает в дополнительный теплообменник 26 и возвращается в солнечный коллектор 1 для нагрева через обратный клапан ЗО.

При температурных значениях теплоносителя, нагреваемого в солнечном коллекторе 1, выше расчетных, т. е. при интенсивности солнечной радиации выше расчетной,и расчетной скорости ветра, температура конденсации рабочего тела в охладителе

10 11 достигает максимального значения, в результате чего регулятор 39 давления теплового насоса 3 разрывает цепь ветроагрегат 2 — электродвигатель 38 компрессора

31, при этом контакты 35 основного магнитного пускателя Зб размыкаются, а кон5 такты 23 дополнительного магнитного пускателя 22 замыкаются, и вырабатываемая ветроагрегатом 2. электроэнергия подается на-трубчатый нагреватель 21.

Параллельно ветроагрегату 2 работает

2О и солнечный коллектор 1. Снабжение установки нагревателем 21, размещенным в верхней секции 5 бака-аккумулятора 4, и обеспечение его,электрической связи с ветроагрегатом 2 в периоды отключения теплового насоса 3 из-за черезмерного повышения температуры теплоносителя в коллекторе 1 позволяют более пол но использовать вырабатываемую ветроагрегатом 2 электроэнергию для дополнительного нагрева воды в баке-аккумуляторе 4, что, 3п в свою очередь, повышает КПД преобразования солнечной и ветровой энергии в тепло.